超声波流量计磁致伸缩换能器

  看过前几篇文章的人应该知道换能器是超声波流量计必不可少的一样器件。一台超声波流量计至少有一个换能器。前面我们已经讲了一种压电式换能器，今天讲解另外一种：磁致伸缩换能器。

  铁磁物质在交变的磁场中沿着磁场方向产生伸缩的现象，叫做磁致伸缩效应。磁致伸缩效应的强弱即伸长缩短的程度，因铁磁物质的不同而不同。镍的磁致伸缩效应最大，它在一切磁场中部是缩短的；如果先加一定的直流磁场，再通以交流电流时．它可工作在特性最好的区域。

  磁致伸缩超声波发射换能器是把铁磁材料置于交变磁场中，使它产生机械尺寸的交替变化即机械振动，从而产生出超声波。它是用几个厚为o.1—o.4mm的镍片还加而成，片间绝缘以减少涡流损失，其结构形状有矩形、窗形等。发射换能器机械振动的固有频率的表达式与压电式的相同，如果振动器是自由的，则n＝1，2，3，…，如果振动器的中间
部分固定，则n＝1，3，5，…。磁致伸缩换能器的材料除镍外，还有铁钴钒合金和含锌、镍的铁氧体。其特点是：工作范围较窄，仅在几万赫兹范围内，但功率可达100kw，声强可达几千瓦／厘米2，能耐较高的温度。

  磁致伸缩超声波接收换能器是利用磁致伸缩的逆效应工作的：当超声波作用到磁致伸缩材料上时，使磁致材料伸缩，引起它的内部磁场(即导磁特性)的变化。根据电磁感应定律，磁致伸缩材料上所绕的线圈里便获得感应电动势，其结构与发射换能器差不多。